本技术涉及一种绳驱柔性机械臂驱动机构,属于机械臂。
背景技术:
1、绳驱柔性机械臂利用轻质绳索驱动一系列串联关节,通过各个关节间的相互转动,实现机械臂的弯曲。绳驱柔性机械臂具有自由度多、灵巧性强的优点,对复杂、非结构化环境具有很强的适应能力,在医疗健康、航空航天等领域有重要应用。相较于传统刚性机械臂,其更高的灵活性也就意味着需要更多的调试和改装,如何方便快捷的对其驱动装置进行调试成为促进该类型机械臂发展的一个重要问题。且因其绳索驱动的特殊性,如何更加高效快捷地避免安装或者运行过程中绳索的缠绕现象。也显得尤为重要。
2、目前较为常见的绳驱柔性机械臂其各个绳索驱动装置多为一体化结构,对其调试和改装并不方便,且驱动绳在一些运行或者调试过程中有可能出现驱动绳发生缠绕的情况。
技术实现思路
1、为了能够提供一种活动灵活且驱动不易缠绕的绳驱柔性机械臂驱动机构,提供一种绳驱柔性机械臂驱动机构。
2、本实用新型是通过如下的技术方案,解决上述技术问题:
3、一种绳驱柔性机械臂驱动机构,包括底座,所述底座包括框架和安装在框架上的顶座板以及侧座板,其特殊之处在于,所述顶座板上安装绳驱柔机械臂骨架,所述绳驱柔机械臂骨架由多节关节组件组成;侧座板上安装绳驱装置组,每个绳驱装置组包括至少个绳驱装置;每个关节组件连接一个绳驱装置;绳驱装置到绳驱柔机械臂骨架之间的绳索上套装保护套;
4、所述关节组件包括下关节座、上关节座、关节连杆以及十字关节件,下关节座和上关节座具有相同的结构,所述下关节座包括关节座底板,关节座底座上设置有一对关节耳板,关节底座板的周边设置有绳索通过穿绳孔;所述十字关节件包括十字本体,十字本体的展臂端部转动安装在耳板上;关节连杆安装在上关节座的板面上。
5、上述技术方案的优点是:绳驱柔性机械臂由绳驱柔机械臂骨架和驱动部分组成。绳驱柔性机械臂骨架由关节和关节连杆组合而成,关节连杆采用钢性连杆。绳驱柔性机械臂驱动部分由步进电机、导轨、滑块等组成。
6、柔性机械臂骨架安装在驱动部分的顶座板上,驱动线缆穿过各关节的穿绳孔,经束线机构固定在滑轨的滑块上。通过步进电机的正反转带动滑块上下运动进而实现驱动线缆的回收与释放,进而带动二自由度关节发生偏转,实现绳驱柔性机械臂的运动。
7、在上述技术方案的基础上,本申请对上述技术方案,做出如下的完善及改进:
8、进一步,所述十字本体的展臂端部安装转轴,转轴通过轴向安装的螺杆固定在十字本体的展臂上,转轴上套装有连接外套和连接内套。
9、上述的技术特征在本申请中的有益效果是:连接外套和连接内套与转轴形成转动连接结构,提高机械臂转动的灵活性。
10、进一步,所述转轴设置有轴环。
11、上述的技术特征在本申请中的有益效果是:轴环用于提高转轴和连接外套与连接内套之间连接的稳定性,避免脱落。
12、进一步,所述转轴与十字本体的展臂连接的端部均设置有对接的嵌口。
13、上述的技术特征在本申请中的有益效果是:嵌口的作用是形成转轴与展臂之间连接的紧密型,同时,嵌口部分相互咬合对接,这样提高展臂对转轴的受力。
14、进一步,所述连接内套中与下关节座的耳板之间设置有定位杆。
15、上述的技术特征在本申请中的有益效果是:定位杆将连接内套固定,使连接内套和下关节座连接为一体。
16、进一步,所述绳驱装置包括导轨,导轨安装在导轨座板上,导轨座板两端安装支撑板,螺纹杆两端转动安装在支撑板上,螺纹杆的驱动端与步进电机连接,滑块滑动滑轨上,且滑块与螺纹杆螺纹连接;滑块上安装束线装置;绳索的端部安装在绳驱装置上。
17、上述的技术特征在本申请中的有益效果是:通过外部的电机和传动系统来控制机械臂的运动,从而提供所需的位置、速度和力量控制。这种设计提供了更大的灵活性,易于维护和升级,并降低了机械臂自身的重量,使其更适用于各种应用领域。
18、进一步,所述导轨的侧方安装光电传感器,滑块侧方安装挡光板。
19、上述的技术特征在本申请中的有益效果是:通过光电传感器感应滑块的动作,便于系统进行控制。
20、进一步,所述导轨座板安装绳索的端部固定安装t型块。
21、上述的技术特征在本申请中的有益效果是:t型块的顶部设置有通孔,用于连接绳索。
22、本申请的实用新型具有如下的优点:
23、1、配有外置驱动装置,增加调整修改时的便捷性并能很好的降低机械臂质量。外置使得机械臂内部空间自由,可提高机械臂的灵活性。
24、2、绳索外部具有保保护套,可防止绳索缠绕进而影响稳定性
25、3、整体模块化的设计让后期修改方便快捷。
1.一种绳驱柔性机械臂驱动机构,包括底座(1),所述底座(1)包括框架和安装在框架上的顶座板以及侧座板,其特征在于,所述顶座板上安装绳驱柔机械臂骨架(2),所述绳驱柔机械臂骨架(2)由多节关节组件组成;侧座板上安装绳驱装置组,每个绳驱装置组包括至少3个绳驱装置(3);每个关节组件连接一个绳驱装置;绳驱装置到绳驱柔机械臂骨架之间的绳索(3.10)上套装保护套(3.9);
2.根据权利要求1所述的绳驱柔性机械臂驱动机构,其特征在于,所述十字本体(2.41)的展臂端部安装转轴(2.45),转轴(2.45)通过轴向安装的螺杆(2.44)固定在十字本体(2.41)的展臂上,转轴(2.45)上套装有连接外套(2.43)和连接内套(2.42)。
3.根据权利要求2所述的绳驱柔性机械臂驱动机构,其特征在于,所述转轴(2.45)设置有轴环。
4.根据权利要求1或者2所述的绳驱柔性机械臂驱动机构,其特征在于,所述转轴(2.45)与十字本体(2.41)的展臂连接的端部均设置有对接的嵌口。
5.根据权利要求2所述的绳驱柔性机械臂驱动机构,其特征在于,所述连接内套(2.42)中与下关节座(2.1)的耳板之间设置有定位杆(2.47)。
6.根据权利要求1所述的绳驱柔性机械臂驱动机构,其特征在于,所述绳驱装置(3)包括导轨(3.3),导轨(3.3)安装在导轨座板(3.1)上,导轨座板(3.1)两端安装支撑板(3.2),螺纹杆(3.5)两端转动安装在支撑板(3.2)上,螺纹杆(3.5)的驱动端与步进电机(3.4)连接,滑块(3.6)滑动滑轨上,且滑块(3.6)与螺纹杆(3.5)螺纹连接;滑块(3.6)上安装束线装置(3.7);绳索(3.10)的端部安装在绳驱装置上。
7.根据权利要求6所述的绳驱柔性机械臂驱动机构,其特征在于,所述导轨(3.3)的侧方安装光电传感器(3.12),滑块(3.6)侧方安装挡光板(3.11)。
8.根据权利要求6或者7所述的绳驱柔性机械臂驱动机构,其特征在于,所述导轨座板(3.1)安装绳索的端部固定安装t型块(3.8)。